土壤肥力的高低对农作物的生长发育以及农业的生产起着决定性的作用。本研究依据近31年华北地区国家级耕地质量长期监测的数据,分析常规施肥下华北地区不同监测阶段土壤肥力演变的趋势以及土壤养分平衡与土壤肥力的关系,进一步分析作物产量的影响因素,为华北地区科学合理施肥提供依据。主要结果如下:1.通过对华北地区监测点的数据分析可知,经过31年的时间演变,土壤中有机质、全氮、有效磷和速效钾含量整体均表现为增加的趋势。监测后期（2004-2018）的土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量均显著高于监测前期（1988-1997）,其中有效磷含量变化最为显著。长期施肥条件下华北地区土壤综合肥力指数呈增加的趋势,其中,潮土和褐土土壤肥力在整个监测阶段也呈增加的趋势。潮土土壤肥力的变化较为显著,而褐土的变化趋势不明显。华北地区5个肥力指标得分系数由大到小的顺序为:TN>SOM>AK>Olsen-P>pH,说明土壤全氮和有机质含量是影响土壤综合肥力的关键因素;监测后期土壤综合肥力属性的得分增加到了0.32,说明监测后期土壤综合肥力得到显著提升。在农民常规施肥条件下,经过31年的长期耕作,华北区土壤肥力在监测后期得到显著改善。2.华北地区农田土壤氮磷钾养分处于盈余状态,且随着年份的增加呈增加的趋势。氮平衡与土壤全氮的变化量之间相关不显著。有效磷的年度变化与年平均磷盈余显著正相关,每100公斤的磷盈余产生的土壤有效磷增加为4.33mg·kg^-1。速效钾的年度变化与年平均钾盈余呈正相关的关系,由每100公斤钾盈余产生的土壤速效钾的增加为2.76mg·kg^-1。华北地区的小麦和玉米的相对产量对土壤Olsen P含量线性平台模型的OlsenP分别为16.5 mg.kg^-1和12.69 mg.kg^-1。对于Olsen P含量高于16.5mg.kg^-1（农学阈值）但低于40 mg.kg^-1（环境阈值）的土壤,这些地方应保持Olsen的磷水平,根据作物吸磷量计算出每年的磷肥施用量。山东和河南有3个点的Olsen磷含量高于40 mg.kg^-1,这可能会造成环境污染,因此,不应添加磷肥或添加少量磷肥。3.华北农田常规施肥下小麦和玉米产量较不施肥显著上升,随着时间的增长总体呈增加的趋势。小麦产量监测后期达到6651kg·hm^-2,比监测初期显著提高了27.58%（P<0.05）;玉米产量在整个监测时期比较为平稳,监测后期达到8851kg·hm^-2。运用随机森林对华北地区产量的影响因素进行分析,初步明确气候因素、土壤肥力和养分盈亏对小麦和玉米产量影响的定量关系,结果表明对小麦影响因素较大的分别是氮肥15.75%、pH14.83%、温度13.81%、全氮:13.15%。玉米影响因素较大的分别是钾肥16.28%、氮肥15.55%、温度11.76%、全氮11.24%。